(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの身体に電気刺激をするための着用可能な装置であり、このユーザの身体の一部に嵌合するように適応される着用可能な装置において、
前記ユーザの身体に刺激電流を伝達するための前記着用可能な装置に組み込まれる少なくとも１つの電極、
前記少なくとも１つの電極と制御ユニットとの間の中間接続部である接続点であり、前記制御ユニットは前記刺激電流を発生させるのに適応している、接続点、並びに
前記接続点と前記少なくとも１つの電極との間の物理的関係の変化が既定のしきい値を超えたかを検出し、それにより前記装置の誤用及び改ざんの検出を可能にするための手段
を有し、前記物理的関係には、前記接続点と前記少なくとも１つの電極との間の相対的な位置が含まれる着用可能な装置。
【請求項２】
前記着用可能な装置に組み込まれる少なくとも１つの電線を有し、前記接続点から前記少なくとも１つの電極への電気接続をさらに提供する請求項１に記載の着用可能な装置において、前記少なくとも１つの電線の長さは、前記接続点と前記電極との間の距離の少なくとも２倍である着用可能な装置。
【請求項３】
前記着用可能な装置は、当該着用可能な装置が嵌合するのに適応しているユーザの身体の一部を包囲している請求項１又は２に記載の着用可能な装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電線は、周囲に配されている請求項３に記載の着用可能な装置。
【請求項５】
前記着用可能な装置は、ユーザの腕又は脚の一部に嵌合するのに適応しているスリーブ形式を持つ請求項１に記載の着用可能な装置。
【請求項６】
前記着用可能な装置は衣類である請求項１に記載の着用可能な装置。
【請求項７】
前記電線は互いに交差している一方、電気的に絶縁されたままである請求項２に記載の着用可能な装置。
【請求項８】
前記着用可能な装置は、開閉式であり、前記刺激電流が供給される前に前記着用可能な装置が閉じられることを保証するのに使用可能な手段を具備する請求項１に記載の着用可能な装置。
【請求項９】
前記制御ユニットは、
−既定の参照キーを含み、
−前記少なくとも１つの電線のためのパラメタを測定するのに適応し、及び
−前記少なくとも１つの測定されたパラメタに基づいてキーを計算するのに適応し、
前記計算されたキーは、前記計算されたキーを前記参照キーと比較することにより、前記着用可能な装置の適切な機能を保証するのに使用可能である、請求項２に記載の着用可能な装置。
【請求項１０】
前記制御ユニットにより監視される追加の検出線を有する請求項１に記載の着用可能な装置。
【請求項１１】
複数の検出線は、前記少なくとも１つの電極の位置の変化を示すのに使用可能なメッシュを形成する請求項１０に記載の着用可能な装置。
【請求項１２】
各電線は、当該電線が互いに交差している一方、電気的に絶縁されたままであるように、異なる層に配される請求項２に記載の着用可能な装置。
【請求項１３】
前記ユーザの皮膚との接触を検出するように構成される少なくとも１つのセンサをさらに有する請求項１に記載の着用可能な装置。
【請求項１４】
刺激電流を発生させるための制御ユニット、及び
前記ユーザの身体に前記刺激電流を伝達するための請求項１に記載の着用可能な装置、
を有するユーザの身体に電気刺激をするためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの身体に電気刺激をするための着用可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気刺激は、人間の神経系に対処する有望な新規方法であり、例えば痛み止め、前庭電気刺激(GVS: galvanic vestibular stimulation)、筋肉刺激及び感覚刺激のような、医療及び非医療の応用の広い範囲に活用されることができる。電気刺激技術は、資格のある医療専門家の監督のもとで、現在は主に治療のために使用されている。しかしながら、電気刺激は他の分野においても主流なモダリティとなると示唆する傾向が見られ、そこでは資格のある医療専門家は常に対応できているわけではない。その例は、在宅医療用の装置であり、又はコンピュータゲームで使用するための装置である。
【０００３】
GB2424595号は、コンピュータに接続し、このコンピュータからデジタル命令を受信するコンピュータゲームのアクセサリーであると共に、結果としてプレーヤーの筋肉に電気刺激を生じさせるために、このプレーヤーの身体に取り付けられたパッドに与えられる電気パルスを生じさせ、これにより身体的効果をゲームの体験に加えるアクセサリーを開示している。このような装置は、プレーヤーが然るべき方法で前記パッドを自分の身体に取り付ける場合、身体的効果をゲームの体験に加えるのに使用される（例えば、プレーヤーがゲーム中に撃たれた場合、プレーヤーは痛みをシミュレートするために電気パルスに曝される）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、競争をするコンピュータゲーム（例えばオンラインゲーム）において、参加者は、対象とする電気刺激を避ける又は減らすことによる不正を唆され、それにより自分自身で競争優位性を不正に使用したくなる。その上、電気刺激の不適正な使用がユーザに危険となり得ることも明らかである。例えば、心臓の電気刺激は、心不全に至ることもある。
【０００５】
それ故に、上記を考慮して、本発明の目的は、ユーザの身体に電気刺激をするための装置の誤用を防ぐことであり、特にこの装置を改ざん（タンパー）するのを防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、上記目的はユーザの身体に電気刺激をするための着用可能な装置によって満たされ、この着用可能な装置は、ユーザの身体の一部に嵌合するように適応し、この着用可能な装置は、ユーザの身体に刺激電流を伝達するための着用可能な装置に組み込まれる少なくとも１つの電極、前記少なくとも１つの電極と制御ユニットとの間の中間接続部である接続点、前記刺激電流を発生させるのに適応している制御ユニット、及び前記接続点と前記少なくとも１つの電極との間の物理的関係（例えば、抵抗、キャパシタンス、インダクタンス及び/又はインピーダンスの変化のような電気的関係又は距離のような相対関係）の変化が既定のしきい値を超えたかを検出し、それにより前記装置の誤用及び改ざんの検出を可能にするための手段を有する。
【０００７】
前記着用可能な装置は特に、ユーザの身体の一部に嵌合するのに適応しているので、ユーザが身体の他の部分に何気なく電極を置くことはできない。これは、例えば心不全に至らしめるかもしれない心臓を刺激する危険性が存在するように前記電極を置くことによる危害がユーザにはないことを保証する。これは、例えば在宅医療又はコンピュータゲームの応用のための装置のような応用に利点となる。その上、意図的な誤用、例えば電極又はそれと関連している回路を改ざんすること、意図しない身体の一部に着用可能な装置を嵌合させるために、この着用可能な装置を引き伸ばすこと、又は前記電極が望まない領域（例えば胸部、頭部）の上に置かれるまで前記装置を解体することは、検出されることができ、前記電気刺激を不能にすることができる。加えて、例えば、この装置のハードウェアの構成要素のコンポーネント故障又は意図せぬ故障につながる装置ウェアのような装置の故障が検出されることもある。この装置は、例えばオンラインゲームのような競争をするコンピュータゲームに参加している全てのプレーヤーが同じ挑戦レベルを体験するように、不正防止(アンチチート)機能も可能にする。
【０００８】
ここで装置の改ざんは、広く解釈されるべきであり、着用可能な装置、その電極又は前記着用可能な装置が意図しない方法で、若しくは意図しない身体の一部に電気刺激を供給することを可能にする関連する回路に行われる如何なる変更も指している。さらに、接続点と前記少なくとも１つの電極との間の物理的関係の変化は、広く解釈されるべきである。例えば、前記接続点と前記電極との間の距離及び/又は相対位置の変化を検出することにも関連しているが、例えば、前記接続点と前記電極との間の抵抗、キャパシタンス、インダクタンス及び/又はインピーダンスの変化のような電気的関係に関連してもよい。前記接続点は、前記電極を制御ユニットに接続する電線上の仮想の点であるか、又は例えば前記電極を制御ユニットに接続するためのコネクタのような物理的な点でもよい。既定のしきい値は、改ざんが検出されるように設定されるべきである一方、前記着用可能な装置は、例えば筋収縮による又は温度変化による変化のような、通常の動作中に起こる変化に対しロバストのままである。
【０００９】
ここで電気刺激は、筋肉、筋肉部位、筋群、神経又はそれらの組み合わせの電気刺激を含む全ての種類の神経筋の刺激を指している。実施例は、ＴＥＮＳ(Transdermal Electro Nerve Stimulation)及びＦＥＳ(Functional Electrical Stimulation)である。一般応用は、鎮痛、前庭電気刺激、筋肉刺激及び感覚刺激である。
【００１０】
ここで電極は、ユーザの皮膚に刺激電流を伝達するのに使用される如何なる種類の導体も指している。これら電極は一般に対で配され、例えば各電極の対は、第１の極を持つ電極と逆の極を持つ電極とから、例えば陽極と陰極とからなる。第１の極を持つ２つ以上の電極が第２の極を持つ１つの電極を共有することができることも認識される。それ故に、例えば第１の極を持つ２つの電極と第２の極を持つ１つの電極とが２つの電極対を形成してもよい。
【００１１】
本発明は、前記着用可能な装置又は電極及びそれと関連している回路の改ざんの試みは、前記接続点と前記少なくとも１つの電極との間の物理的関係を変更させるという理解に基づいている。その上、ユーザの身体の一部に嵌合するのに特に適応している着用可能な装置を提供することにより、この着用可能な装置を他の身体領域に嵌合する試みは、前記接続点と前記少なくとも１つの電極との間の物理的関係も変化させるだろう。
【００１２】
前記着用可能な装置は、前記接続点から前記少なくとも１つの電極への接続を提供する、この着用可能な装置に組み込まれる少なくとも１つの電線を有し、前記少なくとも１つの電線の長さは、前記接続点と前記電極との間の距離の少なくとも２倍である。利点は、より長い電線が着用可能な装置の広範囲にわたり配されることができることであり、この電線を切断せずに又は他の方法でこの電線に影響を及さずに、この着用可能な装置及び/又はその電極を解体することを難しくさせる。例えば、前記接続点から前記電極への直線に沿って前記電線を配するのではなく、この電線は例えば着用可能な装置の表面に組み込まれる又は表面上に配されるＳ字形のパターンで配されることができる。
【００１３】
前記着用可能な装置は、この着用可能な装置が嵌合するのに適応しているユーザの身体の一部を包囲してもよい。利点は、前記装置は身体の他の（例えばより大きな）部分には一般に嵌合しないことである。特に、この着用可能な装置は、ユーザの椀に嵌合するのに適応している、故に腕を包囲する又は取り囲むのに適応している場合、そうするための如何なる試みも検出される、（例えばこの着用可能な装置を引き伸ばすことにより）接続点と電極との間の物理的関係を変更しないで頭部又は胸部に嵌合しないだろう。これは、電気刺激を印加するのが危険である身体の範囲は一般に、各々がより大きな外周である心臓の範囲（すなわち胸部）及び頭部であるため、ユーザを危害から守るのに効果的な方法である。
【００１４】
前記少なくとも１つの電線は、この電線がユーザの身体の一部を包むのに適応するように周囲に配されてもよい。その結果は、着用可能な装置及び/又はその電極の改ざん又は解体を防ぐためのさらに効果的な方法である。例えば、着用可能な装置が椀に嵌合する及び取り囲むのに適応している場合、前記電線は、この着用可能な装置の中空コアの周りにらせん形状で周囲に配されてもよい。それ故に、例えば前記着用可能な装置を頭に嵌合させるために、この着用可能な装置を切り開く如何なる試みも通例は電線を切断するだろう。
【００１５】
この着用可能な装置は、ユーザの椀又は脚の一部に嵌合するのに適応しているスリーブ形式の着用可能な装置でもよい。この装置は、危険である身体の他の範囲、例えば頭部又は胸部領域の電気刺激には使用されないことが利点である。スリーブ形式の着用可能な装置は、異なる身体サイズに合わせるために、好ましくは調節可能及び/又は伸縮可能である。例えば、椀上で使用するためのスリーブ形式の着用可能な装置は、５ｃｍから１０ｃｍの間で調節可能な直径を持つ。
【００１６】
この着用可能な装置は、例えばジャケット、ベスト、手袋、靴下、ズボン又は帽子のような衣類でもよい。電極を衣類に組み込むことによる利点は、ユーザがこの衣類を身に着けるとき、これら電極が電気刺激のためのユーザの身体の既定の位置に配されることである。帽子を頭にかぶるとき、上記装置は一般にＴＥＮＳではなく前庭電気刺激に使用されることが認識される。さらに靴下及び手袋は一般に筋肉刺激のためではなく、刺激感覚（例えば痛み）に関心がある。
【００１７】
前記着用可能な装置は開閉式であり、刺激電流が供給される前に着用可能な装置が閉じられることを保証するのに使用可能な手段を備える。開閉式の装置は、ユーザがこの着用可能な装置を身に着けたり、外したりするときに便利である一方、例えば部分的にしか嵌合していない身体の一部にこの装置を配するような誤用は防がれる。例えば、この着用可能な装置が閉じられているとき、制御ユニットと電極との間の回路を閉じる電気スイッチが設けられる。
【００１８】
本発明の実施例によれば、前記制御ユニットは、既定の参照キーを含み、この制御ユニットは、少なくとも１つの電線（及び/又は検出線(sensing wire)）のためのパラメタを測定する、及びこの少なくとも１つの測定されたパラメタに基づいてキーを計算するのに適応している。ここで、計算されたキーは、この計算されたキーを参照キーと比較することにより、前記着用可能な装置の適切な機能を保証するに使用可能である。
【００１９】
前記参照キーは、有利にはＰＵＦ(physically unclonable function)であってもよい。前記電極及び関連している電線は、改ざんの試みを認識するために前記制御ユニットにより用いられるＰＵＦが生じるように構成されることができる。前記電線の電気特性（例えば異なる周波数での異なる電線間のキャパシタンス、インダクタンス及び抵抗）である一連のパラメタは、前記着用可能な装置が工場から出荷される前に測定されることができる。これら測定されるパラメタから、前記制御ユニットに記憶されている、その特定の装置に対する固有キーが得られる。ＰＵＦの性質は、前記固有キーが容易に測定されたとしても、同じ測定結果を提供する他の装置を組み立てることは非常に困難であることである。その上、第１の電線に対し測定されるパラメタと、第２の電線に対し測定されるパラメタとの間の比は、前記キーを計算するのに使用され、前記第２の電線は有利には、前記第１の電線の近くに配される電線である。比を用いることは、一般的に前記装置を例えば下腕(lower arm)に付けている間に布地が伸張するような、通例は活動中に起こる正常な変化、又は温度変化に対しロバストである電気特性を可能にする。前記２本の電線は好ましくは、前記２つの測定される電線間に十分大きい、すなわち測定可能な寄生キャパシタンス、インダクタンス及び抵抗を作り出すために十分な"重畳"を持つことができる。
【００２０】
前記着用可能な装置は、制御ユニットにより監視される追加の検出線を有してもよい。着用可能な装置に組み込まれるこの追加の検出線の電気的監視により、例えば抵抗又はインピーダンスが大幅に変化するとき、電気刺激を止めることが可能である。これはさらに、前記装置の改ざんを検出する能力を高める。前記追加の検出線は周囲に配されてもよい。
【００２１】
前記電線（及び/又は検出線）は互いに交差している一方、電気的に絶縁されたままである。これは、電線が電気的に絶縁されたままであるように各電線を異なる層に配することによるか、又は電線に絶縁被覆を設けることにより達成される。電線を交差することにより、電線を切断せずに前記着用可能な装置及び/又はその電極を解体することはさらにより難しくなる。
【００２２】
複数の検出線（及び/又は電線）は、例えば電線間の寄生キャパシタンス、インダクタンス及び抵抗を測定することにより、少なくとも１つの電極の位置の変化を示すのに使用可能なメッシュ状に配される。その上、製造中に前記電線をランダムにメッシュ状にすることにより、異なる電極間の寄生キャパシタンス、インダクタンス及び抵抗がＰＵＦを形成することができる。
【００２３】
各電線及び/又は各検出線は、これら線が互いに交差している一方、電気的に絶縁されたままであるように、異なる層に配されてもよい。その材料特性（例えば誘電率）が製造によって、ランダムに空間的に変化するので、これら線を隔てる材料は、ＰＵＦを生成する一部であることが利点である。
【００２４】
前記着用可能な装置は、ユーザの皮膚との接触を検出するように構成される少なくとも１つのセンサを有し、それにより、前記装置は、この着用可能な装置の予め定めた一部が皮膚と接触する場合にのみ動作可能である。この着用可能な装置がユーザの身体に適切に嵌合することを保証し、着用可能な装置に部分的にしか嵌合しない意図しない身体の一部での前記装置の使用を防ぐことが利点である。前記着用可能な装置が実際にユーザの皮膚に接し、何らかの他の材料とは接していないことを保証するのにも使用される。
【００２５】
加えて、ユーザの身体に刺激電流を伝達するための着用可能な装置は、制御ユニットと一緒に、ユーザの身体に電気刺激をするためのシステムを形成し、この制御ユニットは、電極を制御すると共に、前記着用可能な装置の改ざんを検出するのに適応している。
【００２６】
他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明から、添付する特許請求の範囲から、及び図面から明らかとなるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１ａ】ユーザの下腕に電気刺激をするためのスリーブ形式のＴＥＮＳ装置。
【図１ｂ】ユーザの身体の既定の一部に電気刺激を可能にするベスト形式の着用可能なＴＥＮＳ装置。
【図２】電極の位置の変化を検出するために、メッシュ状に配された追加の検出線を備えるスリーブ形式のＴＥＮＳ装置。
【図３】開閉式のスリーブ形式のＴＥＮＳ装置。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明のこれら及び他の態様は、本発明の現在の好ましい実施例を示す付随している図面を参照してより詳細に説明されるだろう。
【００２９】
本発明は、付随する図面を参照して以下にさらに詳細に開示され、これら図面において本発明の現在の好ましい実施例が示される。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式で具現化されてもよく、ここに述べた実施例に限定されると解釈すべきではなく、寧ろ、これら実施例は、徹底さ及び完全性のために提供され、本発明の範囲を当業者に十分伝えている。同様の参照文字は全体にわたり同様の要素を述べている。
【００３０】
これら図面及び特に図１ａを参照すると、ユーザの下腕に電気刺激をするための着用可能なＴＥＮＳ(Transdermal Electro Nerve Stimulation)装置１００が表されている。ここでこの着用可能なＴＥＮＳ装置１００は、約２０ｃｍから３０ｃｍの長さ及び５ｃｍから１０ｃｍの間で調節可能な（又は伸縮する）直径を持つ管状のスリーブ１０２の形をとり、異なる身体サイズを収容可能にする。
【００３１】
このスリーブ１０２は一般に繊維で作られているが、変形可能であり、電気的に絶縁されていて、好ましくは伸縮性のある代替材料、例えば様々なプラスチックが可能である。このスリーブ１０２に伸縮性材料を用いることにより、このスリーブ１０２は、ユーザの椀に上手く通されることができる。
【００３２】
着用可能なＴＥＮＳ装置１００は、スリーブ１０２に組み込まれた電極１０４ａ−ｄを備える。これら電極は一般に、導電性ゴムで作られる。代替案は、塩化銀でめっきされた金属又はプラスチック電極を使用することである。電極１０４ａ−ｄは、スリーブ１０２の皮膚に面する側に配され、これら電極がユーザの皮膚とかみ合うことを可能にする。ここで、電極１０４ａ−ｄは、陰極１０４ｄで囲まれた３つの陽極１０４ａ−ｃである。電極１０４ａ−ｄ間の距離は一般に、２ｃｍから５ｃｍの間を変化する。電極数及び電極の設計が応用に依存して変化してもよいことは当業者によって認識されている。電極１０４ａ−ｄ、すなわち陽極１０４ａ−ｃ及び陰極１０４ｄは、電線１０８ａ−ｄを用いて中間接続点１０６に接続されている。本実施例において、各陽極１０４ａ−ｃは、別々の電線１０８ａ−ｃにより前記接続点１０６に接続され、各陽極１０４ａ−ｃの個別の制御を可能にする。
【００３３】
この接続点１０６は、制御ユニット１１０及び関連しているパルス発生器１１２に接続されている。この配列により、制御ユニット１１０は、刺激電流を陰極１０４ｄ及び/又は陽極１０４ａ−ｃの１つ以上に選択的に送り、ここでユーザに印加される刺激電流の期間及びシーケンシング(sequencing)は制御されることができる。これら電極は一般に、合計の注入される電流は両電極において等しいように、交流電流で駆動することに注意すべきである。そうでなければ皮膚の炎症を引き起こすかもしれないので、これは皮膚上に存在する塩分及び様々な他の物質の経皮的イオン泳動送達(transcutaneous iontophoretic transport)を防ぐ。制御ユニット１１０は、外部ユニットに配されても又は着用可能なＴＥＮＳ装置１００の必須部分でもよい。
【００３４】
図１ａに説明される実施例において、前記電極への電線１０８ａ−ｃは周囲に配され、ここで前記陽極１０４ａ−ｃの１つを前記接続点１０６に接続する電線１０８ａ−ｃの各々は、前記スリーブ１０２の中空コアの周りにらせん形状で配される。ここでは、各電線１０８ａ−ｃは、前記中空コアの周りを２回巻かれている。図１ａにおいて、スリーブ１０２及び/又は電極１０４ａ−ｄ並びに関連している配線を解体しようとする如何なる試みも前記電線１０８ａ−ｄの少なくとも１つを切断してしまいそうな方法で、前記電線１０８ａ−ｃは前記スリーブ１０２の外側面にわたり分配される方法を見ることができる。
【００３５】
他の実施例において、前記電線を周囲に配するのを望まない又はできないかもしれない。そうである場合、前記電線は、同様の効果を達成するために、着用可能なＴＥＮＳ装置１００の表面にわたり広げられてもよい。ある例は、図１ｂに説明されるコンピュータゲームと共に使用されるためのベストであり、ここで電線はＳ字形のパターンで配されている。
【００３６】
これら電線が互いに交差しているけれども、電線１０８ａ−ｄは電気的に絶縁されたままであるために、各電線１０８ａ−ｄが絶縁被覆を備えてもよい。絶縁被覆の代替例として、各電線１０８ａ−ｄは、これら電線が互いに交差しているけれども、電気的に絶縁されたままであるように、布地（又は同様の特徴を持つ如何なる他の材料）の別々の層に配されることができる。後者の代替案は、例えば布地自体と編み合わせられる導電性の編み糸を使用するときに有効である。
【００３７】
ある実施例によれば、制御ユニット１１０は、如何なる刺激電流もユーザに印加される前に、皮膚への完全なガルバーニ経路(galvanic path)の状態の電気的検出を行う。これは、各陽極１０４ａ−ｃに電流を送り、陽極１０４ａ−ｃと陰極１０４ｄとの間の抵抗を測定することにより行われることができる。皮膚抵抗を測定するための電流は通例（刺激の期間に依存するＴＥＮＳを使用して運動神経繊維を刺激するための３から４０ｍＡに比べ）０．１μＡよりも小さく、それ故に一般的にユーザには無害である。前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００が適切に動作し、電極１０４ａ−ｄが適切に皮膚に取り付けられるとき、測定される抵抗は、皮膚上に湿気及び添加物が存在するので幾らかの変動はあるとしても、一般に約５から５０ＭΩである。しかしながら、測定される抵抗がかなり高い（例えば２００ＭΩ）場合、これは、皮膚との接触がないか又は配線が切断されたかのどちらかである、すなわちシステムの改ざんが起こったことを示す。そうである場合、制御ユニット１１０は、前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００を不能にして、ユーザに印加される電気刺激は無くなるだろう。陽極１０４ａ−ｃと陰極１０４ｄとの間の抵抗は好ましくは、前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００の動作中に繰り返し測定される。
【００３８】
図２は、２つの追加の検出線２１６ａ−ｂを備える着用可能なＴＥＮＳ装置１００を説明し、これら検出線は、前記電極を駆動させるのに使用される電線１０８ａ−ｄとは隔てられている。これら２つの検出線は、単に説明を目的とするためだけであり、検出線の数は、応用に依存して変更してもよい。前記検出線２１６ａ−ｂは、制御ユニット１１０に接続され、従って前記電極を駆動させる電線１０８ａ−ｄと同じ方法で監視されることができ、それにより誤用及び改ざんを検出する可能性をさらに高める。
【００３９】
説明される実施例において、前記検出線２１６ａ−ｂはメッシュ状に配され、前記検出線は互いに複数回交差している。このメッシュ形状は変化してもよく、不規則（ランダム）であってもそうでなくてもよい。電極１０４ａ−ｄを解体すること又はスリーブ１０２を過度に引き伸ばすことにより、ユーザが前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００を改ざんしようとする場合、前記メッシュにおいて検出線２１６ａ−ｂの間に相対的な移動が存在するだろう。前記メッシュを構成する検出線２１６ａ−ｂの間のキャパシタンス、インダクタンス及び/又は抵抗を測定することにより、この移動は制御ユニット１１０により検出される（すなわち物理的振動）ことができ、これは電気刺激を不能にする。実用的応用において、前記メッシュに３つ以上の電線を使用するのがしばしば有利となることがある。その上、前記電極を同様に駆動させる電線１０８ａ−ｄがメッシュ状に配されること、及びメッシュが電線１０８ａ−ｄ及び検出線２１６ａ−ｂの両方を有することが認識されている。
【００４０】
本発明の実施例によれば、電極１０４及び関連している電線１０８ａ−ｄは、制御ユニット１１０により改ざんの試みを認識するのに使用される、ＰＵＦ(Physically Unclinable Function)が生じるように構成される。ＰＵＦを実施するために、ここでは電線１０８ａ−ｃの電気特性（例えば異なる周波数での異なる電線間のキャパシタンス、インダクタンス及び抵抗）である一連のパラメタは、前記着用可能なＴＳＮＳ装置１００が工場から出荷される前に測定される。これらの測定されるパラメタから、制御ユニット１１０と関連しているメモリ１１４に記憶されている、その特定の装置に対する固有キーが得られる。このＰＵＦの特質は、この固有キーが容易に計算されたとしても、同じ測定結果を提供する別の装置を組み立てるのは非常に困難であることである。これは、製造工程におけるランダム発生が原因である。
【００４１】
製造中、複数の電極の電線をランダムにメッシュ状にすることにより、異なる電極間の寄生キャパシタンス、インダクタンス及び抵抗がＰＵＦを形成する。ある実施例によれば、電線１０８ａ−ｄは、これら電線が多くの異なる場合に互いに交差している一方、電気的に絶縁されたままであるように、布地の異なる層を通り巻かれている。その材料特性（例えば誘電率）が製造によって、ランダムに空間的に変化するので、これら電線を隔てる材料の材料は、ＰＵＦを生成する一部となり得る。その上、前記検出線がＰＵＦを実施するのにも使用され得ることも認識されている。
【００４２】
作動中、制御ユニット１１０は、ユーザに如何なる刺激信号も印加する前に、同じパラメタを測定し、これら測定値に基づいて新しいキーを決めることにより、前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００を検査することができる。この着用可能なＴＥＮＳ装置１００への如何なる改ざんもメモリ１１４に記憶される前記固有キーから前記測定されたキーを変更させる。結果として、制御ユニット１１０は前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００の電気刺激を不能にする。
【００４３】
幾つかの密集した電線間において測定したパラメタの比を使用することにより、前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００の通常動作中に一般的に生じ、許容されるべき変更を可能にするよりロバストな電気特性が達成される。このような許容可能な変更の例は、着用可能なＴＥＮＳ装置１００を例えば下腕に付けている間、布地を伸長すること又は温度変化である。これら電線は、測定される電線間の測定可能な寄生キャパシタンス、インダクタンス及び抵抗を作り出すのに十分な"重畳"を持つべきである。
【００４４】
もう１つの実施例によれば、前記着用可能なＴＥＮＳ装置１００はさらに、皮膚の接触を検出することができる一連のセンサを具備する。これらセンサは、機械式、光学式又は電気式でもよい。前記センサの適切な配列により、前記着用可能な装置はユーザの身体に適切に嵌合されていることが保証される。スリーブ形式のＴＥＮＳ装置において、センサ３２２ａ−ｆは、このスリーブが適切に椀に嵌合されたことを保証するために、図３に説明されるようにスリーブの両端及びスリーブの中間に配されている。第１の端部においてスリーブの内側の周囲にわたり分配される２つの電極３２２ａ−３２２ｂ（例えば、椀の前側に１つ、腕の後側に１つ）（並びに中間及び第２の端部において同様の配置）を用いることにより、前記身体の一部が前記スリーブ１０２を塞いでいることを検出することができ、ユーザはスリーブと部分的にしか嵌合していない小さな身体の一部の周りにこのスリーブを配置しないようにする。センサ数及びセンサの配置は、応用に依存して変化してもよく、追加のセンサによって精度はさらに向上することができることも認識している。これらセンサによって、実際に前記着用可能なＴＥＮＳ装置がユーザの皮膚と接し、何らかの他の材料とは接していないことも保証される。このような皮膚検出器を実現する１つの方法は、例えば既定波長の光に対する皮膚の散乱係数及び/又は吸収係数のような人間の皮膚が特徴付けられる性質を用いて生理学的性質を測定することである。上記検出器の詳細な説明のために、国際公開公報番号WO02/078559A1が参照される。他の代替案は、血流の存在を検出するために、フォトプレチスモグラフィ(photo pletysmograpy)を測定する、すなわち電気測定を行うことである。
【００４５】
ある実施例によれば、着用可能なＴＥＮＳ装置は、図３に説明されるようなヒンジ３１８ａ−ｂ及びロッキング手段３２０ａ−ｂを備える。これは、ユーザが取り付ける及び取り外すのが簡単である開閉式の着用可能なＴＥＮＳ装置１００を可能にする。好ましくはユーザの腕の周りにスリーブ１０２を固定する前記ロッキング手段３２０ａ−ｂは、電気刺激が始まる前に前記スリーブが閉じられていることを確認するための"閉鎖インジケータ"を持つ。この"閉鎖インジケータ"は単に、着用可能なスリーブが閉じられたとき、回路を閉じる電気スイッチであってもよい。開閉式の着用可能なＴＥＮＳ装置１００は、この装置に剛体材料の使用を可能にする。この着用可能なＴＥＮＳ装置１００に剛体材料を使用することは、この着用可能なＴＥＮＳ装置１００が意図しない身体の一部に、この着用可能な装置が嵌合すること難しくさせるので有利となる。しかしながら、伸縮性材料は、良好な嵌合を提供すると共に、一般的に様々な身体サイズに対応するために前記着用可能なＴＥＮＳ装置を調節することを容易にする。
【００４６】
当業者は、本発明が上述した好ましい実施例に決して限定されないことを分かっている。それどころか、添付する特許請求の範囲内において多くの変形例及び変更例が可能である。例えば、前記装置は、人間による使用に制限されず、例えば馬のような動物にも利用されてもよい。
【図１】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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